浅谈预应力技术在公路桥梁施工中的应用.doc

1、浅谈预应力技术在公路桥梁施工中的应用摘 要：本文笔者分析了预应力技术在公路桥梁施工中的应用范围，并针对预应力施工工艺以及施工质量控制措施进行了研究探讨，以保证桥梁建设质量，供同行参考。关键词：公路桥梁；预应力技术；施工工艺；质量控制 中图分类号：U448 文献标识码： A 1 预应力技术在公路桥梁施工中的应用范围 1.1 预应力技术在受弯构件中的应用 因为碳纤维的强度比较高，加上施工操作流程简单，所以施工人员经常选择碳纤维片材作为混凝土受弯构件的加固方法。但是由于在对受弯构件进行加固前结构已存在初始内力，混凝土已具有初始的压应变和拉应变，所以一旦受到压力影响区域的混凝土自身的压应变升到一个最高

2、极限值时，就会使受弯构件的承载力升到极限。 1.2 预应力技术在加固施工中的应用 道路桥梁加固一般是通过对构件的补强和对结构性能的改善来恢复或提高现有道路桥梁的承载能力，以延长其使用寿命，适应现代交通运输的高要求。然而，实际上卸载的目的就是为了减小加固施工时混凝土的初始应变。此时可预先对构件施加预应力，使受压区产生拉应力，受拉区产生压应力，减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变，以提高在构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力，使加固钢筋得到充分发挥。 1.3 预应力技术在多跨连续梁桥梁施工的应用 多跨连续梁有正弯矩区和负弯矩区，一般在支座处为负弯矩，跨中为正弯矩。如果梁的抗弯载力以及抗

3、剪承载力不能满足施工规定的要求，就需要进行加固处理。跨中正弯矩区抗弯承载力不满足时，可用粘贴碳纤维的方法进行加固，施工相对比较容易，其主要的原因是所加纵筋锚固的问题的解决。 2 预应力施工工艺 2.1 预应力筋的下料与处理工艺 因为在张拉完毕之后，锚垫板与波纹管中要灌浆形成粘结段，以固定预应力筋，所以在下料的时候，一定要将粘结段的钢绞线清洗干净，去除 PE 层和油脂。对于粘结段长度和位置的控制，需要预先考虑到穿束过程中钢绞线下垂的影响，又要考虑张拉伸长的影响，保证两端粘结段的粘结力大致相等。 2.2 预应力筋的穿索工艺 有些桥梁预应力施工过程中所采用的预应力筋常将长度在 150 米以上，施工人

4、员在开展穿索施工时的中间部位常会从墩顶导向槽以及跨中转向装置中穿过。但是倘若想把 12 根钢绞线全部从箱梁孔道里面穿索，这个过程是非常困难的，所以施工人员在对预应力筋进行穿索时，一般会采取单根穿索的办法进行。穿索过程中要必须避免钢绞线在孔道内扭曲、缠绕，使预应力筋能够按照设计要求进行，以免出现钢绞线出现扭曲、缠绕的现象。 2.3 预应力筋张拉工艺 桥梁加固采用两箱对称单根两端同时张拉，张拉过程分两部分：预紧和高应力张拉。 （1）预紧。为了达到钢绞线从松散状态到张拉完成后顺直不缠绕，正式张拉前先要进行预紧张拉，预紧的质量决定了整个加固效果的好坏。首先，钢绞线在松散状态下，即使采用了必要的措施，但

5、是由于钢绞线很长，下垂量还是较大；其次，预紧力的大小既要保证在预紧过程中，钢绞线绷紧且不缠绕，又要保证在高应力张拉时钢绞线不错位，预紧力过大或过小都达不到预紧的目的。 （2）高应力张拉。张拉前应对构件（或块体）的几何尺寸、混凝土浇筑质量、孔道位置及孔道是否畅通、 灌浆孔和排气孔是否符合要求、构件端部预埋铁件位置等进行全面检查。高空张拉预应力筋时，应搭设可靠的操作平台。张拉前必须对各种机具、设备及仪表进行校验及标定。张拉时混凝土强度、张拉值、张拉理论伸长值都应由设计单位给出，施工时要符合验算张拉伸长值。 2.4 压浆 预应力桥梁施工中，体外索锚固定横梁一般采用局部粘结的方式，其粘结力都有设计标准

6、，一般来说，在保证压浆密实的情况下，粘结段的粘结力达到设计张力的 108%才能满足锚固要求，所以压浆工作是一道极为重要的工序，必须进行 1：1 的模型试验才能正式施工。而压浆施工必须在张拉完成后 24h 内进行，为了保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力适度，一般采用强制式配合真空压浆机进行。 3 施工质量控制措施 31 施工前的质量控制 预应力张拉施工前，项目监理机构应审查承包单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系是否完善，不符合要求时进行整改。专业监理工程师应对承包单位报送的拟进场工程材料、构配件和设备的报审表并附质量证明资料、进场质量检验记录审核签认，并对进场的实物按照

7、委托监理合同约定或有关工程质量管理文件规定的比例采用平行检验或见证取样方式进行抽检，对未经项目监理人员验收或验收不合格的工程材料、构配件、设备项目监理人员应拒绝签认，并应签发监理工程师通知单，书面通知承包单位限期将不合格的工程材料、构配件、设备撤出现场。 3.2 施工过程中的质量控制 （1）波纹管预埋阶段主要是曲线形状的质量控制，即各控制点的坐标定位要准确、牢固，相关工序是否影响或破坏波纹管，确保线形符合设计要求，坐标控制点阵正确，其他相关工序不影响孔道管，发现问题及时处理。 （2）张拉、灌浆阶段的质量控制，保证控制张拉应力是否达到设计要求，伸长值变化是否在设计和规范范围之内。水泥浆水胶比符合

8、设计要求，搅拌均匀，压浆压力满足设计要求，压浆后孔道浆体饱满。 （3）加强过程控制。为了防止压浆中出现漏浆或堵塞管道的现象，尤其是由于下层孔道的灌浆孔相对较小，但其排气孔管的延伸长度又较长，且又是层层斜向伸出板面的，因此必须要对其排气管进行更好的预埋，并且尽量选择位置较高段落设置排气管。混凝土浇筑完毕要立即对孔道的开口处及转折处进行检查和必要的清理后，及时封堵张拉端和灌浆孔，在排气孔管口要有防止异物堵塞排气管的措施，以确保后续的张拉和灌浆能够顺利进行。 （4）普通钢筋绑扎时，切忌猛放、猛插、防止将预应力筋外皮刺破。焊接施工时，严禁将预应力筋作搭接线，切勿在预应力筋附近不采取保护措施进行焊接。先

9、绑扎梁的预应力筋，后绑扎板的预应力筋，普通钢筋应待预应力筋铺设完后再绑扎，以便预应力筋穿筋定位。待梁筋就位好后才可绑扎板底筋。板面筋应待预应力筋铺设完成后，才可绑扎板面筋（即负筋） 。混凝土在浇筑过程中，在张拉端及梁柱节点等关键部位，混凝土要浇捣密实。 （5）必须严格控制用水量，对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用再加水的办法来增加其流动性；浆体搅拌时，水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制。 3.3 施工完成后的质量控制 （1）原材料在进场后要检测试验，不合格的材料不能进场。 （2）一般张拉施工完成以后的第二天才能开展封锚工作，对于一些比较长的预应力筋要选用手持砂轮切割机进行切割，且要

10、沿着封锚线进行切割。通常预应力筋切割以后要将剩余长度控制在 30 毫米以上；施工人员要采取措施要将锚具及锚孔清理干净，需注意的是封锚一定要按照设计、规范进行，另外锚具、钢绞线必须用封锚材料封堵密实，不允许出现空隙或者有外露现象出现。 结束语 综上所述，预应力施工技术在公路桥梁工程施工中的应用相对比较广泛，因此，在施工应用过程中应采取相应的施工技术及施工工艺，以保证公路桥梁工程的施工质量。 参考文献：1江凤梅.在公路桥梁施工中预应力技术的应用分析J.才智，2011 2龙文清.试论桥梁预应力工程的施工技术J.科技致富向导，2011 3陆廷超.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用J.科技创新与应用，2012 作者简介： 本文作者申建兵曾在内蒙古乌海市公路工程局担任过项目经理、项目总工等职务，参与过国内许多高速公路的建设。